Um centro recém-descoberto de atividade do sistema imunológico na parte de trás do cérebro resolve um quebra-cabeça centenário e oferece um possível alvo para tratamentos.
Cem anos atrás, o cientista japonês Y. Shirai publicou uma descoberta misteriosa: quando Shirai transplantou tecido tumoral para o corpo de um camundongo, o tecido foi destruído por seu sistema imunológico. Mas quando os tumores foram enxertados em vários lugares no cérebro do camundongo, eles cresceram. Os tumores pareciam ser capazes de se esconder com segurança no cérebro, escapando à atenção do sistema imunológico. Resultados semelhantes logo se acumularam, e o consenso científico aceitou o cérebro como tendo “privilégio imunológico” – uma espécie de separação do sistema imunológico.
Essa noção fez algum sentido. As células imunológicas, durante o combate às infecções, podem danificar ou destruir tecidos saudáveis. Proteger os neurônios desse dano é mais crucial do que proteger células como as do fígado ou da pele, porque os neurônios normalmente não podem se regenerar. “Se eles morrem, morrem”, disse Justin Rustenhoven, imunologista da Universidade de Washington em St. Louis. “Temos uma capacidade muito baixa de substituí-los.”
Nas últimas décadas, porém, a ideia de privilégio imunológico murcha em face das evidências crescentes de que o cérebro e o sistema imunológico interagem. Os pesquisadores rastrearam as células imunológicas que cruzam da corrente sanguínea para o sistema nervoso em animais com doenças cerebrais, por exemplo, e observaram déficits cognitivos em camundongos que não possuem certas células imunológicas.
Agora, Rustenhoven e colaboradores identificaram como a evolução alcança um ato de equilíbrio, limitando os perigos das respostas imunológicas no sistema nervoso central, enquanto ainda fornece proteção contra doenças. Os pesquisadores relataram recentemente na revista Cell que o sistema imunológico opera à distância para inspecionar constantemente o cérebro em busca de sinais de problemas. As células imunológicas, em vez de se instalarem em todo o cérebro, patrulham as laterais até detectar uma ameaça.
“A vigilância imunológica do cérebro ocorre. É absolutamente normal, como em qualquer outro tecido”, disse um co-autor, Jonathan Kipnis, em cujo laboratório na Universidade de Washington a pesquisa foi realizada. “A única exceção é que em vez de isso acontecer dentro do tecido, o cérebro empurrou toda a sua atividade imunológica para suas fronteiras.”
Usando vários tipos de imagem e rastreamento, os pesquisadores rastrearam a coreografia celular que compõe este sistema de vigilância. Eles viram que os antígenos – substâncias estranhas, como pedaços de patógenos – foram lavados do cérebro em um fluxo de fluido espinhal cerebral. Este fluido fluiu através de uma rede de vasos que o laboratório de Kipnis identificou alguns anos atrás e varreu os antígenos para que eles se acumulassem na parte de trás do cérebro. Aqui, na área ao redor dos seios durais – canais na borda do cérebro que drenam o fluido em direção ao corpo – os antígenos se aproximam das células do sistema imunológico. “Na verdade, tudo está altamente concentrado naquele local específico”, disse Rustenhoven.
Esses vasos curvos na parte de trás do cérebro provaram ser um centro de atividade do sistema imunológico. Os pesquisadores rastrearam antígenos e outras substâncias cruzando a barreira aracnóide, um obstáculo conhecido por sua impermeabilidade, mas que, eles descobriram, vaza nesta área específica. As células imunológicas estão esperando lá. Quando essas células encontram um antígeno preocupante, como um que sugere doença, elas iniciam uma reação em cadeia que cria uma resposta imunológica.
“Isso desafia o dogma que era anteriormente defendido”, disse Samantha Dando, professora de microbiologia clínica no Instituto de Tecnologia de Queensland, na Austrália. O laboratório de Kipnis está longe de ser o primeiro a questionar o privilégio imunológico, mas Dando disse que o novo artigo foi muito mais longe, ilustrando como o sistema imunológico realmente monitora o cérebro. O trabalho preencheu uma lacuna de conhecimento de longa data na área, disse ela.
A ideia original de privilégio imunológico não estava completamente errada, disse Michal Schwartz, professor de neuroimunologia do Instituto de Ciência Weizmann em Israel. A definição do termo apenas precisou de revisão. O sistema imunológico lida com o cérebro de maneira diferente de outros tecidos, mas ainda o vigia.
Agora que sabemos que o cérebro não está completamente isolado do sistema imunológico, novas questões surgem, disse Schwartz. As doenças neurológicas podem ser causadas por disfunções na comunicação entre o cérebro e o sistema imunológico, e não por problemas dentro do cérebro. De acordo com Rustenhoven, os seios durais oferecem um local para estudar doenças como esclerose múltipla ou até mesmo a doença de Alzheimer e um alvo potencial para tratamentos.
Isto é, se tudo isso for verdade em humanos. Como Shirai e muitos pesquisadores de neuroimunologia, a equipe da Universidade de Washington realizou seus experimentos em ratos. Mas os pesquisadores confirmaram várias de suas principais descobertas em tecido humano pós-morte. E eles notaram que a estrutura que canaliza o fluido espinhal para fora do cérebro em humanos é muito semelhante à estrutura em camundongos. Scott Mueller, microbiologista e imunologista da Universidade de Melbourne, concorda que os movimentos e funções dos tipos de células imunológicas geralmente se alinham nos dois mamíferos.
As novas descobertas ajudam a esclarecer um detalhe do estudo de 1921 com ratos de Shirai que nunca se adaptou bem à noção ingênua de privilégio imunológico. Shirai descobriu que os tumores sobreviveram e cresceram quando implantados em alguns locais no cérebro de camundongos. Mas quando Shirai colocou tumores ao lado dos ventrículos – agora conhecidos por serem os locais onde o cérebro produz o fluido que leva os antígenos para as células do sistema imunológico – os tumores não sobreviveram. O novo estudo ajuda a explicar por quê: os tumores próximos aos ventrículos liberam muitos antígenos para as bordas do cérebro, o que causa uma forte resposta imunológica. Os tumores mais distantes liberaram menos antígenos, o que causou uma resposta imunológica fraca, que o tumor poderia superar.
Em outras palavras, a vigilância do sistema imunológico do cérebro é um pouco irregular – uma desvantagem do ato de equilíbrio que a evolução alcançou. “Talvez este seja um compromisso necessário”, disse Rustenhoven.
Publicado em 01/05/2021 15h09
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